Typy proudových transformátorů

Proudové transformátory (CT) snižují nebo snižují úrovně proudu pro aplikace měření nebo ochrany. Často se používají s měřiči watthodin a ochrannými relé nebo jako vypínací cívky v magnetických vypínačích.

Je důležité vybrat proudový transformátor s poměrem otáček, který je kompatibilní s měřicím přístrojem nebo ochranným relé. Kromě toho by měl být zatěžovací odpor pečlivě vybrán, aby se minimalizoval šum a zkreslení signálu.

Typy

Existuje mnoho různých typů proudových transformátorů pro účely měření vysokých úrovní střídavého proudu, které jsou přenášeny energetickými systémy. Každý má svou vlastní specifickou konstrukci a design, který mu umožňuje sloužit různým účelům.

Základní struktura proudových transformátorů zahrnuje primární vinutí, sekundární vinutí a magnetické jádro s izolačním materiálem. Zvolený typ musí být schopen zvládnout aktuální úrovně v systému.

Některé typy proudových transformátorů používají konstrukci okenního typu, která umožňuje nasunutí kabelu obvodu přes primární vodič bez jeho odpojení. Primární vodič u těchto typů může sestávat z přímé měděné tyče, která prochází oknem a poskytuje jeden závit, nebo vinutý sekundární vodič s mnoha závity.

Přesnost proudových transformátorů je hodnocena při plném zatížení a je často popisována třídou přesnosti poměru, za kterou následuje číslo, které udává maximální přípustnou odchylku mezi velikostí primárního a sekundárního proudu. Některé CT jsou určeny pro přesnost měření, zatímco jiné jsou určeny pro ochranné aplikace.

Aplikace

Proudové transformátory se používají v mnoha měřicích aplikacích ke snížení vysokých úrovní proudu výkonových elektronických obvodů na bezpečnou úroveň, kterou lze měřit pomocí měřicího zařízení. Poskytují také izolaci mezi vysokými proudy a napětími elektrického obvodu a měřicími nebo ochrannými obvody.

Obecně má proudový transformátor několik závitů primárního vinutí a větší počet závitů sekundárního vinutí. Toto uspořádání se označuje jako poměrový typ CT. Například primární vinutí s jedním závitem je nakonfigurováno tak, aby produkovalo sekundární proud 5 ampér na každých 500 ampér proudících v primárním vodiči.

Jiné typy proudových transformátorů zahrnují okenní, dělené jádro a tyč. Split-core CT umožňuje upnutí primárního vodiče kolem něj a je navržen pro rychlou instalaci. Je také navržen tak, aby vydržel vyšší tepelný nadproud a nižší poruchovost než tyčový typ. Je důležité poznamenat, že proudový transformátor by nikdy neměl být rozpojen, když běží primární proud. To způsobí nasycení primárního magnetického pole a mohlo by vážně zhoršit jeho přesnost.

Poměr otáček

Poměr závitů transformátoru je vztah mezi počtem závitů na sekundární straně a primárním vinutím. Je to důležitý test, který je třeba provést při posuzování stavu proudového transformátoru. Test poměru závitů transformátoru se běžně provádí během přejímacích zkoušek a během údržby, aby se zjistilo jakékoli zhoršení izolace, zkratované závity nebo nesprávná připojení. Používá se také k ověření jmenovitého výkonu na štítku transformátoru.

Poměr závitů se vypočítá vydělením počtu závitů primárního vinutí počtem závitů sekundárního vinutí. Výsledkem je faktor, který se vynásobí proudem, který prochází jádrem, aby se vytvořilo EMF indukované v sekundárním vinutí.

Při provádění testu poměru závitů by měly být testovací vodiče připojeny k odpovídajícím svorkám/průchodkám transformátoru H1, H2 a H3. Testovací vodič H0 lze použít, pokud je transformátor zapojen do hvězdy. Naměřené výsledky by se měly pohybovat v rozmezí 0,5 % vypočítaných poměrů.

Zátěžový odpor

Mnoho elektrických součástí je citlivých na vysoké proudy. Proto je důležité je chránit před poškozením a zajistit, aby správně fungovaly. Výběr správného proudového transformátoru je zásadní pro zajištění splnění těchto požadavků.

Jedno z nejběžnějších použití CT je pro aplikace měření a ochrany. Používají se v různých formách, jako je ruční upínací CT a CT s děleným jádrem. Jsou také k dispozici v různých tvarech, velikostech a hodnoceních, aby vyhovovaly potřebám různých aplikací.

Sekundární svorku transformátoru proudu lze připojit k zatěžovacímu odporu, aby se zvýšilo výstupní napětí transformátoru proudu. Je však třeba poznamenat, že primární proud bude procházet i zatěžovacím odporem. Pro určení správné hodnoty zatěžovacího odporu je důležité vzít v úvahu poměr závitů CT a jeho přesnost. Čím vyšší jsou tyto hodnoty, tím přesnější bude CT.